云层信道光通信链路误码率及性能改善途径分析

云层粒子多次散射引起激光脉冲时间扩展,造成接收信号出现码间串扰.首先使用蒙特卡洛光线追踪法对不同云层光学厚度下,云层的激光脉冲时间响应进行了仿真,并将仿真结果拟合为双Gamma函数.然后建立了云层信道最大码元传输速率计算模型和带均衡的云层信道时间响应模型,并推导出考虑码间串扰时的系统误码率计算模型.通过仿真得出:数据传输速率自适应和信道均衡能有效地对云层多次散射效应进行抑制,改善系统误码率性能.     

推帚式TDI-CCD相机应用分析

简要介绍了推帚式TDI-CCD相机及TDI-CCD像感器的工作原理，对引起相机调制传递函数退化的几个因素进行了详细分析，这些因素包括几何尺寸、电荷转移损失、速度失配、电荷分立运动，而且对离散空间域的线阵静态扫描MTF进行了分析研究，阐述了TDI-CCD级数与速度同步性、信噪比、动态范围的关系。     

机动平台与卫星间激光通信捕获系统仿真研究

假设初始指向在方位和俯仰方向的误差来源独立且同分布,CCD噪声电流服从标准的正态分布,CCD平均信号服从泊松分布,在此基础上创建捕获仿真系统.捕获系统采用光栅螺旋扫描和扫描/跳步的捕获方式,给出了最大捕获时间和捕获概率的计算公式.通过运行仿真程序,分析了两个终端的相对速度对捕获系统的影响情况,对捕获系统的各项参数进行了优化选取,并提出了带速度补偿的扫描捕获路径算法,提高了系统的捕获概率.     

滑模控制对激光通信ATP系统跟踪性能的改善

为提高激光通信捕获、跟踪、对准(ATP)系统粗精复合控制的跟踪精度,提出了指数趋近律的离散滑模控制方法.建立了ATP系统跟踪控制模型,设计了滑模控制器组成的精跟踪控制系统,对动态滞后跟踪性能进行仿真研究.结果表明,相对于频域设计法,滑模控制可增加系统的控制带宽,在较宽的范围内对粗跟踪系统产生的随机误差有较强的抑制能力.     

自适应光学随机并行梯度下降控制算法的研究

随机并行梯度下降算法(SPGD)是一种比较有潜力的自适应光学的系统的控制算法,它具有速度快、无需信标光且不需要依赖波前传感器就可以对畸变波前进行校正的优点,近年来受到人们的广泛关注。本文应用zernike多项式模拟大气湍流畸变波前,以32单元变形镜为校正器,利用SPGD算法对畸变波前进行了初步校正研究。结果表明,SPGD算法可以用于校正波前畸变,且不同的参数如扰动幅值、增益系数的选取都会影响校正的效果,此外本文提出的分段增益方法可以在一定程度上优化该算法。     

空地光通信系统空间链路的建模与仿真

用拟合方法得出大气消光系数随高度的变化关系,进而建立激光大气传输衰减模型;以无湍流影响时到达接收机的光强为均值,根据对数振幅起伏方差求出光强闪烁方差,用高斯随机数模拟光强闪烁;建立了光扩束和视轴失配所引起的光损耗模型.在Matlab/Simulink平台上开发了仿真程序,其可作为完整的空间链路模块,在空地光通信仿真中直接使用.仿真结果与理论分析具有一致性.     

空间光通信卫星平台振动实时模拟

根据SILEX和Landsat平台振动功率谱设计滤波器的幅频响应,通过滤波器对高斯白噪声进行滤波来模拟生成平台振动信号。用Matlab的Real-Time Windows Target把滤波器的Simulink仿真模型转换为实时程序。把程序模拟生成的方位和俯仰振动信号分别输出给两个正交放置的摆镜,通过摆镜的摆动来模拟平台振动对激光束光轴方向的影响。通过使用CCD对激光光斑脱靶量进行实时检测并分析脱靶量功率谱,验证了模拟结果的可信度。